‹-- Назад

Непрерывность функции

        Определение 7.10   Пусть  -- некоторая точка, и функция определена в некоторой окрестности точки . Назовём функцию непрерывной в точке , если существует предел функции при , и этот предел равен значению функции в точке :

Пусть теперь определена на некотором множестве , и . Будем называть функцию непрерывной в точке изнутри множества , если существует предел при , равный значению функции в точке :

Если функция рассматривается в открытой области , то мы будем называть непрерывной в области , если непрерывна в каждой точке . Если же область замкнутая, то непрерывна в , если она непрерывна во всех внутренних точках и непрерывна изнутри во всех граничных точках .

Далее мы для краткости будем пропускать слова "изнутри области ", и говорить о непрерывности функции в точке безотносительно к тому, внутренняя ли это точка области или граничная.     

Простейшие свойства непрерывных функций нескольких переменных следуют из общих свойств пределов точно так же, как для функций одного переменного. А именно, имеет место следующая теорема:

        Теорема 7.4   Пусть функции и определены в некоторой области . Тогда если обе они непрерывны в точке , то:

1) функция непрерывна в точке ;

2) функция непрерывна в точке ;

3) функция непрерывна в точке ;

4) если , то функция непрерывна в точке .     

Пусть  -- область в пространстве , и в заданы функций , , . Предположим, что все значения вектор-функции принадлежат некоторой области , в которой определена функция . Тогда имеет смысл композиция функции и вектор-функции :

Рис.7.10.



        Теорема 7.5   В вышеописанной ситуации, если все функции непрерывны в области , а функция непрерывна в области , то композиция непрерывна в области .

        Доказательство.     Пусть . Возьмём произвольное число . Непрерывность функции означает, что в некоторой шаровой окрестности (или, если , в ) выполнено неравенство Однако в шаровой окрестности содержится кубическая окрестность

Рис.7.11.



Осталось выбрать такую шаровую окрестность , где , чтобы неравенства


были выполнены при (или , если ) и всех . (В случае граничной точки условие принаждежности точки области выполнено по предположению.)

Из непрерывности функции следует, что существует некоторая окрестность , где , в которой выполняется неравенство (7.1). Если теперь взять , то при из шаровой окрестности неравенства (7.1) будут выполнены при всех . (Разумеется, мы берём при этом точки , если точка  -- граничная.) Таким образом, при точка лежит в кубической окрестности точки . Но . Значит, при всех выполняется неравенство

что и означает непрерывность функции в точке .     

        Упражнение 7.6   Докажите включение

Это утверждение использовалось при доказательстве теоремы, но не было обосновано.     

Доказанные теоремы позволяют утверждать, что все элементарные функции многих переменных, полученные в результате применения арифметических действий и композиций к элементарным функциям переменных , будут непрерывными во всех точках своих областей определения.

        Упражнение 7.7   Найдите, в какой области непрерывна функция двух переменных

    





Математика, вышка, высшая математика, математика онлайн, вышка онлайн, онлайн математика, онлайн решение математики, ход решения, процес решения, решение, задачи, задачи по математике, математические задачи, решение математики онлайн, решение математики online, online решение математики, решение высшей математики, решение высшей математики онлайн, матрицы, решение матриц онлайн, векторная алгебра онлайн, решение векторов онлайн, система линейных уравнений, метод Крамера, метод Гаусса, метод обратной матрицы, уравнения, системы уравнений, производные, пределы, интегралы, функция, неопределенный интеграл, определенный интеграл, решение интегралов, вычисление интегралов, решение производных, интегралы онлайн, производные онлайн, пределы онлайн, предел функции, предел последовательности, высшие производные, производная неявной функции


на главную
Hosted by uCoz